Прежде чем говорить о методах проведения реконструкции очистных сооружений, рассмотрим основные понятия, касающиеся этих мероприятий. Выделяют следующую группу понятий:
- Техническое перевооружение – повышение технического уровня очистных сооружений, связанного с внедрением новой техники и технологий. Здесь происходит обновление активной части основных фондов (машины, оборудование, технологические линии) и не подразумевается проведение большого объема строительно-монтажных работ
- Расширение - увеличение размеров существующих объектов при наличии свободных территорий с целью появления дополнительных производственных площадей
- Капитальный ремонт – совокупность действий по восстановлению работоспособности оборудования, коммуникаций, объектов водоснабжения и водоотведения. Проводится с заменой любых составных частей
- Реконструкция - операции по глобальному переустройству, смена изначальных строительных решений. Преследуется цель повысить технический уровень, технико-экономические показатели, создать новые условия эксплуатации и охраны окружающей среды
Необходимость реконструкции очистных сооружений канализации
Реконструкция очистных сооружений канализации особенно актуальна в наши дни. И вот почему.
В период развития социализма и построения коммунистического общества происходило активное развитие очистных сооружений в РФ. До перестройки Водопроводно-канализационный комплекс развивался одинаково интенсивно как для регионов с малой плотностью населения, так и для густонаселенных районов. По статистике, в 1960-1980 гг. строилось по 1000 очистных сооружений канализации в год. Типовое проектирование для объектов ВКХ функционировало в полном объеме, присутствовали различные модификации основных схем очистки сточных вод и способы обработки образующегося осадка. Готовая база типовых решений могла позволить «привязать» схемы очистки к конкретному объекту, в то же время, имелась возможность включать в проект индивидуальные особенности.
В связи с кризисом, после перестройки в развитие очистных сооружений канализации значительно сократились финансовые вложения. Характерными явлениями были капремонт имеющихся сооружений, перевооружение за счет внедрения новой техники и технологий, реконструкция установленных блоков емкостей, расширение станций очистки сточных вод.
Все усилия направлялись на обеспечение задач по реконструкции находящихся в эксплуатации очистных сооружений.
- Необходим ремонт объектов механической и биологической очистки, поскольку гарантированный 30 летний период эксплуатации давно истёк
- Для обеспечения глубокой биологической очистки, удаления азота и фосфора, доочистки сточных вод требуется новое строительство блоков ёмкостных сооружений
- Требуется замена устаревшего и износившегося оборудования: силового, механического, электрического и технологического на более современное, обладающее высоким КПД и управляемостью
Реформа коммунального хозяйства в России не улучшила положения, наоборот, после того как большинство очистных сооружений перешли к муниципальным образованиям ухудшилось их состояние. На это есть ряд причин:
- Нет квалифицированных специалистов в сфере очистки сточных вод
- Низкая квалификация обслуживающего персонала по системам эксплуатации в муниципалитетах
- Выделение денежных средств на строительство новых объектов с применением зарубежных технологий, которые зачастую не обеспечивают должное качество очистки и требуют высоких денежных и материальных вливаний
- Нет производственной базы по выпуску оборудования, российских средств контроля, автоматизации процессов очистки стоков
- Низкий уровень государственных и частных инвестиций в разработки современных технологий и решений в сфере очистки сточных вод и необходимого для этого оборудования
- Некомпетентные руководители на ведущих инженерных должностях, например, при передаче бывших водоканалов под ведомство предприятий из энергетической сферы
- Система паспортизации и мониторинга размытые
- Отсутствует рациональная программа реконструкции и модернизации систем водоснабжения, водоотведения и водоочистки
Реконструкция очистных сооружений канализации проводится для достижения следующих целей:
- уменьшение затрат на эксплуатацию
- увеличение пропускной способности
- введения новых технологий в технологический цикл
- повышение качества очистки
- повышение безопасности
Для достижения поставленных целей, прежде всего, необходимо тщательно оценить текущее состояние подлежащих реконструкции очистных сооружений:
- степень износа технологических ёмкостей, резервуаров и строений
- степень износа коммуникаций
- возможность, или невозможность замены отдельных узлов агрегатов и технологического оборудования
Область биологической очистки наиболее затратна в плане расходования энергоресурсов.
Внедрение управляемого воздуходувного оборудования – наиболее энергосберегающее мероприятие.
В данной статье мы хотим выявить пути снижения энергопотребления на биологических очистных сооружениях канализации. Современные нормы потребления электроэнергии предъявляют требования к энергоэффективности работы оборудования и поиску путей оптимизации энергетической схемы работы очистных сооружений канализации. Так, например:
- при установке нового воздуходувного оборудования можно сэкономить до 20% электроэнергии
- при внедрении технологии нитри-денитрификации и установке современных аэрационных систем – до 30%
- замена насосных агрегатов на современные может повысить энергоэффективность на 10 %
- внедрение комплексной системы автоматического управления – до 15 %
Естественно, комплекс перечисленных энергосберегающих мероприятий не может дать эффект, равный сумме эффектов от каждого из них, но в целом, его можно оценить как 40%, а в некоторых благоприятных случаях и 50 %.
Кроме того, что очистные сооружения канализации с течением времени приходят в негодность (теряют несущую способность, изнашиваются физически), также происходят значительные изменения в требованиях к степени очистки стоков. Совершенствуются технологии очистки сточных вод, изменяются объёмы поступающих на очистные сооружения стоков.